Малошумный ПС-90А будет еще тише
С 1 января 2006 года для многих российских самолетов западное небо окажется на недосягаемой высоте.
Валерий ЧУРСИН
Начальник отдела акустики
ОАО «Авиадвигатель»
Алексей АЛЕКСЕНЦЕВ
Ведущий конструктор
ОАО «Авиадвигатель»
ПС-90А - первый в России двигатель, изначально спроектированный как малошумный. В настоящее время все самолеты, оснащенные ПС-90А, с существенным запасом преодолевают «шумовой барьер» Главы 3 ИКАО.
Поэтому такие лайнеры, как Ту-204-100/300, Ту-214 и Ил-96-300, будут эксплуатироваться и после января 2006 года без ограничений.
Несмотря на это задача акустического совершенствования ПС-90А для его разработчиков попрежнему актуальна. Во-первых, новые требования распространяются на модификации указанных самолетов. Во-вторых, акустические характеристики становятся важнейшими показателями конкурентоспособности самолетов. «Тихие» самолеты уже сегодня занимают лидирующие позиции на рынке авиационной техники. И еще. Требования норм Главы 4 стандарта ИКАО пока не распространяются на самолеты с ПС-90А, сертифицированные по шуму до 1-го января 2006 года. Вместе с тем динамика развития международных нормативных требований к уровням шума самолетов на местности и позиция Европейского Сообщества и США не исключает возможности распространения к 2010 -2012 году новых требований по шуму на все типы реактивных самолетов, выполняющих международные рейсы.
В настоящее время двигатель ПС-90А для снижения шума вентилятора оборудован звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) первого поколения (однослойными сотовыми конструкциями из титанового сплава или нержавеющей стали). Однослойные ЗПК обеспечивают наибольшее снижение шума в сравнительно узком диапазоне частот. При этом самолеты с двигателями ПС-90А удовлетворяют требованиям Главы 3 Стандарта ИКАО по шуму на местности, что позволяет им эксплуатироваться ориентировочно до 2020 года. Однако полученного запаса (5...9 EPN дБ) относительно Главы 3 ИКАО недостаточно для удовлетворения вступающих в силу с 2006 года требований для самолетов с ПС-90А, которые будут сертифицироваться после 1 января 2006 года.
Для сохранения позиций на рынке специалистами ОАО «Авиадвигатель» было принято решение использовать двухслойные ЗПК (ЗПК второго поколения), которые позволят существенно расширить спектр поглощения шума. Новая система шумоглушения была создана с учетом жестких ограничений по площади размещения ЗПК на основе комплексных расчетно-экспериментальных исследова-ний, выполненных ФГУП ЦИАМ и ФГУП ЦАГИ. Параметры двухслойных ЗПК определены не только для базового ПС-90А, но и для других его модификаций.
Изготовителем узлов новой системы шумоглушения в двигателе выступили ФГУП «ПЗ «Машиностроитель» и ОАО «Металлист-Самара». На основе рекомендации ФГУП ЦАГИ в ОАО «АК им.С.В.Ильюшина» разработали, а в ОАО «Воронежское авиационностроительное объединение» изготовили воздухо-заборник с новой системой шу-моглушения. Модифицирован-ные системы шумоглушения в двигателе и воздухозаборнике прошли акустические испытания на стенде ОАО «Авиадвигатель» в составе базового акустического варианта двигателя ПС-90А (№ 94-45). Полученные результаты стендовых испытаний позволили специалистам ОАО «Авиадвигатель», ФГУП ЦАГИ и ФГУП ЦИАМ сделать следующие выводы:
- Самолеты семейства Ил-76 будут удовлетворять требованиям Главы 4 с серийной системой шумоглушения в силовой установке;
- Самолеты Ту-204, Ту-214, Ил-96-300 (230 и 240 т) будут соответствовать требованиям Гла-вы 4 Стандарта ИКАО по шуму на местности в случае оснащения двигателей и воздухозаборников ЗПК второго поколения;
- Ожидаемые уровни шума самолета Ил-96-300 (250 т) при таком оборудовании близки к требованиям норм Главы 4;
- Оценку уровней шума самолета Ил-96-400Т следует уточнить послепроведения акустических летных испытаний самолета во взлетно-посадочном цикле.
Полученные расчетно-экспериментальные данные дают основание на проведение акустической сертификации самолетов по нормам Главы 4 Стандарта ИКАО как с помощью летных испытаний, так и с помощью эквивалентных методов, не требующих выполнения полетов.
Сейчас ведется работа по изготовлению модифицированных систем шумоглушения для проведения весной 2006 года сертификационных летных акустических испытаний самолетов Ил-96-300 (240 т) и Ту-214. В дальнейшем планируется прове-дение работ по модернизации открытого стенда ОАО «Авиадвигатель», в т. ч. с учетом создания противотурбулентного входного устройства. В соответствии с действующим в ИКАО положением в результате окажется возможным заменить часть летных акустических испытаний самолетов эквивалентными стендовыми испытаниями двигателя.
